ذكاء الحيتان

كان يُعتقد سابقًا أن حجم الدماغ مؤشر رئيسي على ذكاء الحيوان. مع ذلك، تؤثر عوامل أخرى كثيرة على الذكاء، وقد شككت الاكتشافات الحديثة المتعلقة بذكاء الطيور في تأثير حجم الدماغ. ^{[ 2 ]} بما أن معظم الدماغ يُستخدم للحفاظ على وظائف الجسم، فإن زيادة نسبة كتلة الدماغ إلى كتلة الجسم قد تزيد من كتلة الدماغ المتاحة لأداء مهام معرفية أكثر تعقيدًا. ^{[ 3 ]} تشير التحليلات الألومترية إلى أن حجم دماغ الثدييات ، بشكل عام، يتناسب تقريبًا مع ثلثي أو ثلاثة أرباع كتلة الجسم. ^{[ 4 ]} توفر مقارنة حجم الدماغ الفعلي بالحجم المتوقع من التحليل الألومتري معاملًا لتضخم الدماغ (EQ) يمكن استخدامه كمؤشر أكثر دقة على ذكاء الحيوان.

• تمتلك حيتان العنبر ( Physeter macrocephalus ) أكبر كتلة دماغية معروفة بين جميع الحيوانات الموجودة، حيث يبلغ متوسطها 7.8  كجم لدى الذكور البالغة. ^{[ 5 ]}
• تمتلك الحيتان القاتلة ( Orcinus orca ) ثاني أكبر كتلة دماغية معروفة بين جميع الحيوانات الحية (5.4-6.8  كجم). ^{[ 6 ]}
• يبلغ وزن دماغ الدلافين قارورية الأنف ( Tursiops truncatus ) المطلق 1500-1700  غرام. وهذا أكبر قليلاً من وزن دماغ الإنسان (1300-1400  غرام) وحوالي أربعة أضعاف وزن دماغ الشمبانزي (400  غرام). ^{[ 7 ]}
• تُعدّ نسبة كتلة الدماغ إلى كتلة الجسم (وليس معامل التضخم الدماغي) لدى بعض أفراد فصيلة الدلافين (الدلافين، وخنازير البحر، وحيتان البيلوغا، وحيتان النروال) أكبر من مثيلتها لدى الإنسان الحديث، وأكبر من مثيلتها لدى جميع الثدييات الأخرى (مع وجود جدل حول ما إذا كانت نسبة دماغ زبابة الشجر تأتي في المرتبة الثانية بعد الإنسان). ^{[ 8 ] [ 9 ]} وفي بعض الدلافين، تقل هذه النسبة عن نصف مثيلتها لدى الإنسان: 0.9% مقابل 2.1%. إلا أن هذه المقارنة تُعقّدها كمية الدهون العازلة الكبيرة التي تُحيط بأدمغة الدلافين (15-20% من الكتلة).
• يتباين معامل التضخم الدماغي (EQ) بشكل كبير بين الأنواع. يبلغ معامل التضخم الدماغي لدلفين الحوت الصائب الشمالي حوالي 5.55؛ وللدلفين ذي الأنف الزجاجي الشائع 5.26؛ ^{[ 10 ]} ولدلافين توكسي 4.56؛ وللحوت القاتل 2.57؛ ولحيتان العنبر القزمة 1.78؛ ولحيتان النروال 1.76؛ ولدلافين لا بلاتا 1.67؛ ولدلافين نهر الغانج 1.55؛ ولحيتان العنبر 0.58؛ ^{[ 11 ]} ولحيتان العنبر القزمة 1.63؛ ولحيتان البيلوغا 2.24؛ ولحيتان القاتل الكاذبة 4.03؛ ولدلافين نهر الأمازون 2.51؛ ولحيتان كوفييه ذات المنقار 0.92. يبلغ معدل الذكاء العاطفي (EQ) لخنزير البحر 2.95، ولخنزير البحر دال 3.54، ^{[ 12 ]} وللحيتان الزرقاء 0.19. ^{[ 13 ]} وبالمقارنة مع الحيوانات الأخرى، يتراوح معدل الذكاء العاطفي للفيلة بين 1.13 و2.36، ^{[ 14 ] بينما يبلغ معدل الذكاء العاطفي لـ 151} شمبانزي حوالي 2.49، وللكلاب 1.17، وللقطط 1.00، وللفئران 0.50. ^{[ 15 ]} أما حوت العنبر والحوت الأزرق والحوت الأحدب (بمعدل ذكاء عاطفي 0.18) فلا يُعتقد أنها قليلة الذكاء بشكل استثنائي، على الرغم من انخفاض معدل ذكائها العاطفي. ^{[ 16 ]}
• تولد غالبية الثدييات بدماغ يقارب وزنه 90% من وزن دماغ البالغين. ^{[ 17 ]} يولد البشر بوزن 28% ^{[ 17 ]} من وزن دماغ البالغين، والشمبانزي بوزن 54%، ^{[ 17 ]} والدلافين قارورية الأنف ^بوزن 42.5%، ^{[ 18 ]} والفيلة بوزن 35%. [ ^{19 ]}

تم اكتشاف الخلايا المغزلية (الخلايا العصبية غير المتفرعة بشكل كبير) في أدمغة الحوت الأحدب ، والحوت الزعنفي ، وحوت العنبر ، والحوت القاتل، ^{[ 20 ] [ 21 ]} والدلافين قارورية الأنف ، ودلافين ريسو ، وحيتان البيلوغا . ^{[ 22 ]} على الرغم من أن الخلايا المغزلية جذبت اهتمامًا كبيرًا في البداية لاعتقادهم بأنها تقتصر على أنواع أخرى ذات أدمغة متطورة أو معقدة اجتماعيًا مثل البشر والقرود العليا والفيلة، إلا أن هذا الاعتقاد تغير بفضل أبحاث لاحقة اكتشفت وجود الخلايا المغزلية في نطاق أوسع من أنواع الثدييات وتصنيفاتها، بما في ذلك الأغنام والأبقار وفرس النهر القزم والأيل أبيض الذيل ، مما يشير إلى وظيفة أساسية لها. ^{[ 23 ]} وقد شكك باحثون آخرون فيما إذا كانت الخلايا المغزلية المكتشفة في أنواع غير بشرية مثل الدلافين تتوافق مع الخلايا المتخصصة ذات الشكل العصوي الحلزوني التي وصفها فون إيكونومو بأنها متميزة عن الخلايا المغزلية الأكثر شيوعًا. ^{[ 24 ]}

تُظهر أدمغة الأفيال تعقيدًا مشابهًا لأدمغة الدلافين، وهي أيضًا أكثر تعقيدًا من أدمغة البشر، ^{[ 25 ]} كما أن قشرتها الدماغية أسمك من قشرة الحيتان. ^{[ 26 ]} ويُتفق عمومًا على أن نمو القشرة المخية الحديثة ، سواءً بشكل مطلق أو نسبي إلى بقية الدماغ، خلال التطور البشري، كان مسؤولًا عن تطور الذكاء البشري، مهما كان تعريفه. وبينما تشير القشرة المخية الحديثة المعقدة عادةً إلى ذكاء عالٍ، إلا أن هناك استثناءات. على سبيل المثال، يمتلك حيوان الإيكيدنا دماغًا متطورًا للغاية، ومع ذلك لا يُعتبر على نطاق واسع ذكيًا جدًا، ^{[ 27 ]} على الرغم من أن الدراسات الأولية حول ذكائه تشير إلى أن الإيكيدنا قادر على أداء مهام معرفية أكثر تقدمًا مما كان يُفترض سابقًا. ^{[ 28 ]}

في عام ٢٠١٤، أُثبت لأول مرة أن نوعًا من الدلافين، وهو الحوت الطيار ذو الزعانف الطويلة ، يمتلك عددًا من الخلايا العصبية في القشرة المخية الحديثة يفوق أي ثديي دُرِسَ حتى الآن، بما في ذلك البشر. ^{[ ٢٩ ]} على عكس الثدييات البرية ، تحتوي أدمغة الدلافين على فصٍّ شبه لمبي ، يُحتمل استخدامه في المعالجة الحسية. كما اقتُرح أن المنطقة شبه اللمبية من الدماغ، على غرار البشر، مسؤولة عن ضبط النفس والتحفيز والعواطف لدى الدلافين. ^{[ ٣٠ ]} يتنفس الدلفين طوعًا ، حتى أثناء النوم، مما يجعل تخديره بيطريًا مُسببًا للاختناق . ^{[ ٣١ ]} يُشير ريدجواي إلى أن تخطيط كهربية الدماغ يُظهر تباينًا نصفيًا متناوبًا في الموجات البطيئة أثناء النوم، مع ظهور موجات شبيهة بموجات النوم من كلا نصفي الدماغ. ^{[ 32 ]} تم تفسير هذه النتيجة على أنها تعني أن الدلافين تنام نصف كرة واحدة فقط من دماغها في كل مرة، ربما للتحكم في نظام التنفس الإرادي أو لتكون متيقظة للحيوانات المفترسة.

يتجلى اعتماد الدلفين الكبير على معالجة الصوت في بنية دماغه: فمساحة الدماغ المخصصة للتصوير البصري لا تتجاوز عُشر مساحة الدماغ البشري، بينما تبلغ مساحة الدماغ المخصصة للتصوير الصوتي حوالي عشرة أضعاف مساحة الدماغ البشري. ^{[ 33 ]} وتشير التجارب الحسية إلى وجود تكامل كبير بين الحواس في معالجة الأشكال بين مناطق الدماغ المسؤولة عن تحديد الموقع بالصدى والمناطق البصرية.

تتفاوت أحجام مجموعات الدلافين بشكل كبير. عادةً ما تتجمع دلافين الأنهار في مجموعات صغيرة نسبيًا تتراوح أعدادها بين 6 و12 فردًا، أو في بعض الأنواع، بشكل فردي أو في أزواج. تعرف أفراد هذه المجموعات الصغيرة بعضها بعضًا. أما أنواع أخرى، مثل الدلفين المرقط المحيطي الاستوائي ، والدلفين الشائع ، والدلفين الدوار، فتسافر في مجموعات كبيرة تضم مئات الأفراد. من غير المعروف ما إذا كان كل فرد في المجموعة يعرف الآخر. مع ذلك، يمكن للمجموعات الكبيرة أن تعمل كوحدة متماسكة واحدة ؛ إذ تُظهر الملاحظات أنه في حال حدوث اضطراب غير متوقع، مثل اقتراب سمكة قرش من الجانب أو من أسفل المجموعة، تتحرك المجموعة بشكل شبه متزامن لتجنب الخطر. هذا يعني أن الدلافين يجب أن تكون على دراية ليس فقط بجيرانها القريبين، بل أيضًا بالأفراد الآخرين في الجوار ، بطريقة مشابهة لما يفعله البشر في " التلويح للجمهور ". ويتحقق ذلك عن طريق البصر، وربما تحديد الموقع بالصدى. إحدى الفرضيات التي اقترحها جيريسون (1986) هي أن أفراد مجموعة الدلافين قادرون على تبادل نتائج تحديد الموقع بالصدى فيما بينهم لخلق فهم أفضل لمحيطهم. ^{[ 43 ]}  

تعيش حيتان الأوركا المقيمة في جنوب كولومبيا البريطانية بكندا وواشنطن بالولايات المتحدة الأمريكية في مجموعات عائلية ممتدة. ويُعدّ النسب الأمومي أساس البنية الاجتماعية لهذه الحيتان، إذ يتألف من الأم وذريتها من جميع الأجيال. وتشكّل عدة أنساب أمومية ما يُعرف بقطيع حيتان الأوركا المقيمة، وهو قطيع مستمر ومستقر للغاية في عضويته، وله لهجته الخاصة التي تبقى ثابتة عبر الزمن. ويولد صغير حوت الأوركا المقيم في الجنوب ضمن قطيع أمه ويبقى فيه طوال حياته. ^{[ 44 ]}

أفراد من عائلة حيتان الأوركا المقيمة في الجنوب يسافرون في تشكيل مع الأم وأصغر صغارها في المنتصف

مجموعة من الدلافين الدوارة

اللهجة الحوتية هي تقليد صوتي محدد اجتماعيًا. تتوافق أنظمة التواصل الصوتي المعقدة لدى الحيتان القاتلة مع حجم أدمغتها الكبير وبنيتها الاجتماعية المعقدة. ^{[ 45 ]} تتشارك مجموعات الحيتان القاتلة الثلاث المقيمة في الجنوب بعض النداءات فيما بينها، كما تمتلك نداءات فريدة. ^{[ 46 ]} عند مناقشة وظيفة لهجات الحيتان القاتلة المقيمة، كتب الباحثون جون فورد، وغرايم إليس، وكين بالكومب: "قد يكون من المحتمل أن تستخدم الحيتان اللهجات كمؤشرات صوتية لهوية المجموعة والانتماء إليها، مما قد يساهم في الحفاظ على سلامة وتماسك الوحدة الاجتماعية." ^{[ 46 ]} تشكل الحيتان القاتلة المقيمة مجتمعات مغلقة لا تشهد هجرة أو تشتتًا للأفراد، ولا يوجد تدفق جيني مع مجموعات الحيتان القاتلة الأخرى. ^{[ 47 ]} هناك أدلة تشير إلى أن أنواعًا أخرى من الدلافين قد تمتلك لهجات أيضًا. ^{[ 48 ] [ 49 ]}

في دراسات أجراها ويلز في ساراسوتا، فلوريدا ، وسمولكر في خليج القرش ، أستراليا، على الدلافين قارورية الأنف ، تبين أن إناث المجموعة الواحدة ترتبط إما بشكل مباشر أو من خلال علاقة متبادلة ضمن بنية اجتماعية تُعرف باسم "الانشطار والاندماج ". تُعرف مجموعات أقوى الروابط باسم "العصابات"، ويمكن أن يظل تركيبها مستقرًا لسنوات. هناك بعض الأدلة الجينية التي تشير إلى احتمال وجود صلة قرابة بين أفراد العصابة، ولكن هذه العصابات لا تقتصر بالضرورة على سلالة أمومية واحدة. لا يوجد دليل على تنافس العصابات فيما بينها. في نفس مناطق البحث، وكذلك في موراي فيرث ، اسكتلندا، يشكل الذكور روابط قوية تتكون من فردين إلى ثلاثة أفراد، بمعامل ارتباط يتراوح بين 70 و100. تُعرف هذه المجموعات من الذكور باسم "التحالفات"، وغالبًا ما يُظهر أعضاؤها سلوكيات متزامنة مثل التنفس والقفز والوثب. يظل تركيب التحالف مستقرًا لعشرات السنين، وقد يُسهم في جذب الإناث للتزاوج. تُقدّم الاستراتيجيات الاجتماعية المعقدة للثدييات البحرية، مثل الدلافين قارورية الأنف، أوجه تشابه مثيرة للاهتمام مع الاستراتيجيات الاجتماعية للفيلة والشمبانزي. ^{[ 50 ] : 519}

من المعروف أن الدلافين تمارس سلوكيات لعب معقدة، تشمل تكوين حلقات دوامية مستقرة تحت الماء ذات لب هوائي حلقي، أو ما يُعرف بـ" حلقات الفقاعات ". ^{[ 51 ]} هناك طريقتان رئيسيتان لتكوين حلقات الفقاعات: الأولى هي نفخ كمية كبيرة من الهواء بسرعة في الماء وتركها تصعد إلى السطح، مُشكّلةً حلقة؛ والثانية هي السباحة بشكل متكرر في دائرة ثم التوقف لضخ الهواء في تيارات الدوامات الحلزونية المتكونة. بعد ذلك، غالبًا ما يفحص الدلفين ما صنعه بصريًا وباستخدام السونار. ويبدو أيضًا أنه يستمتع بعضّ حلقات الدوامات التي صنعها، فتنفجر إلى فقاعات عادية منفصلة ثم تصعد بسرعة إلى السطح. ^{[ 52 ]} ومن المعروف أيضًا أن بعض الحيتان تُنتج حلقات الفقاعات أو شبكات الفقاعات لأغراض البحث عن الطعام. كما تلعب العديد من أنواع الدلافين بركوب الأمواج، سواء كانت أمواجًا طبيعية بالقرب من الشاطئ بطريقة تُشبه "ركوب الأمواج" لدى البشر، أو داخل الأمواج الناتجة عن مقدمة قارب متحرك في سلوك يُعرف بركوب مقدمة القارب .

سُجّلت حالات في الأسر لأنواع مختلفة من الدلافين وخنازير البحر وهي تساعد وتتفاعل مع أنواع أخرى، بما في ذلك مساعدة الحيتان الجانحة. ^{[ 53 ]} كما عُرف عن الدلافين أنها تُساعد السباحين المحتاجين ، وفي حالة واحدة على الأقل، اقترب دولفين مُستغيث من غواصين يطلبون المساعدة. ^{[ 54 ]}

إلى جانب قدرتها على تعلم حركات معقدة، أظهرت الدلافين أيضًا قدرة على ابتكار استجابات إبداعية. وقد درست كارين براير هذه الظاهرة في منتصف ستينيات القرن الماضي في منتزه سي لايف في هاواي، ونُشرت نتائج دراستها بعنوان " الدلفين المبدع: التدريب على سلوكيات جديدة" عام ١٩٦٩. كانت الدلافين المستخدمة في التجربة من نوع الدلفين ذي الأسنان الخشنة ( Steno bredanensis )، وهما ماليا (مؤدية عروض منتظمة في منتزه سي لايف) وهو (موضوع بحث في المعهد المحيطي المجاور). اختبرت التجربة متى وكيف ستدرك الدلافين أنها تُكافأ (بالسمك) على ابتكارها في السلوك، وقد حققت نجاحًا كبيرًا. مع ذلك، ونظرًا لأن التجربة اقتصرت على دلفينين فقط، يصعب تعميم نتائجها.

بدأت التجربة مع ماليا، حيث تمثلت طريقة التجربة في اختيار سلوك معين تُظهره كل يوم ومكافأة كل مرة تُظهر فيها هذا السلوك طوال الجلسة. في بداية كل يوم جديد، كانت ماليا تُظهر سلوك اليوم السابق، ولكن لم تُمنح المكافأة إلا عند إظهار سلوك جديد. جميع السلوكيات التي أظهرتها كانت، على الأقل لفترة من الوقت، سلوكيات معروفة للدلافين. بعد حوالي أسبوعين، يبدو أن ماليا استنفدت السلوكيات "الطبيعية" وبدأت في تكرارها. لم تُكافأ على ذلك. ^{[ 55 ]}

بحسب براير، كاد الدلفين أن يصاب بالإحباط. مع ذلك، في الجلسة السادسة عشرة التي خلت من أي سلوك جديد، شاهد الباحثون حركة بهلوانية لم يسبق لهم رؤيتها من قبل، فتعزز هذا السلوك. ^{[ 55 ]} وكما روى براير، بعد هذا العرض الجديد: "بدلاً من تكرار تلك الحركة، قامت الدلفين بضربة ذيل لم نرها من قبل، فعززنا ذلك. ثم بدأت تُظهر لنا أنواعًا مختلفة من السلوكيات التي لم نرها من قبل، في حركة محمومة لدرجة أننا لم نعد قادرين على اختيار ما نرمي إليه السمك". ^{[ 55 ]}

استغرقت التجربة الثانية، التي أجراها هو، ثلاثًا وثلاثين جلسة للوصول إلى المرحلة نفسها. وفي كل مرة، توقفت التجربة عندما أصبح تباين سلوك الدلافين معقدًا للغاية بحيث لا يكون للتعزيز الإيجابي الإضافي أي جدوى.

أُعيدت التجربة نفسها مع البشر، واستغرق المتطوعون نفس المدة الزمنية تقريبًا لفهم المطلوب منهم. بعد فترة أولية من الإحباط أو الغضب، أدرك البشر أنهم يُكافَؤون على سلوك جديد. لدى الدلافين، أدى هذا الإدراك إلى الحماس والمزيد من السلوكيات الجديدة ، بينما لدى البشر، لم يُسفر الأمر في الغالب إلا عن الارتياح. ^{[ 56 ]} 

أظهرت الحيتان القاتلة الأسيرة استجابات تشير إلى شعورها بالملل من الأنشطة. فعلى سبيل المثال، عندما عمل بول سبونج مع الحوت القاتل سكانا، بحث في مهاراتها البصرية. ولكن بعد أدائها الجيد في 72 تجربة يوميًا، بدأت سكانا فجأةً في الإجابة بشكل خاطئ في كل مرة. استنتج سبونج أن بضع أسماك لم تكن كافية لتحفيزها. فبدأ بتشغيل الموسيقى، والتي بدت وكأنها توفر لسكانا حافزًا أكبر بكثير. ^{[ 57 ]}

في معهد دراسات الثدييات البحرية في ولاية ميسيسيبي، لوحظ أيضاً أن الدلافين المقيمة تُظهر وعياً بالمستقبل. تُدرَّب الدلافين على تنظيف حوضها بنفسها عن طريق جمع القمامة وإحضارها إلى أحد القائمين على رعايتها، لتُكافأ بسمكة. مع ذلك، يبدو أن دولفيناً يُدعى كيلي قد تعلّم طريقة للحصول على المزيد من الأسماك، وذلك بتخزين القمامة تحت صخرة في قاع الحوض وإخراجها قطعة صغيرة تلو الأخرى. ^{[ 56 ]}

اعتبارًا من عام 1984لاحظ العلماء دلافين قارورية الأنف البرية في خليج القرش ، غرب أستراليا، وهي تستخدم أداة بسيطة. أثناء بحثها عن الطعام في قاع البحر، شوهدت العديد من هذه الدلافين وهي تمزق قطعًا من الإسفنج وتلفها حول مناقيرها ، على الأرجح لمنع الاحتكاك وتسهيل الحفر. ^{[ 58 ]}

تُعدّ الدلافين قارورية الأنف واحدة من ثلاثة أنواع فقط، إلى جانب البشر وثعالب البحر ، التي وُثّق فيها التخصص الفردي في استخدام الأدوات. ^{[ 59 ]} تشير التحليلات الجينومية إلى أن جين RELN ، الذي يُشفّر بروتين الريلين ويُعدّل اللدونة المشبكية والتقوية طويلة الأمد ، قد خضع لضغط انتقائي إيجابي لدى كل من الدلافين قارورية الأنف وثعالب البحر، ولكن ليس لدى ثعالب الأنهار . يقترح الباحثون أن التباين الموروث من الأم والمجتمع في سلوك البحث عن الطعام واستخدام الأدوات، والذي يُظهره كل من ثعالب البحر والدلافين قارورية الأنف، قد يكون مرتبطًا بتكيفات جينية لزيادة الذاكرة وقدرات التعلم. ^{[ 60 ] [ 61 ]}